WARMTEPOMPTECHNIEK De meest voorkomende soorten warmtepompen werken door een vloeistof bij lage temperatuur te laten verdampen en de damp bij hoge temperatuur te laten condenseren. In het eerste geval moet het kookpunt dus worden verlaagd en/of in het tweede geval worden verhoogd. Het kookpunt kan worden verhoogd door de druk te verhogen met een compressor (pomp), aan de andere kant kan het kookpunt weer worden verlaagd door de druk te laten zakken in een turbine of (meestal) smoorventiel.

 

Het geheel van verdampen, comprimeren, condenseren en expanderen vormt een gesloten kringloop voor het rondstromende koudemiddel maar niet voor de warmte en de arbeid: aan het systeem wordt netto arbeid toegevoerd (in de compressor), en er wordt warmte verplaatst van de verdamper naar de condensor. Daarnaast ontstaat er extra warmte, geluid en infraroodstraling; deze ongewenste bijproducten heten verlies en gaan ten koste van het rendement.

 

Systemen
 Bij de warmtepomp heb je verschillende systemen, de keuze van het systeem hangt af van de situatie, er is ook een groot verschil in rendement tussen de verschillende warmtepompen. Enkele systemen zijn:

 

Lucht/lucht warmtepomp

Bij lucht/lucht-warmtepompen wordt de warmte gehaald uit de buitenlucht en wordt het huis (ruimte die men wenst op te warmen) opgewarmd door middel van een luchtblazer. Dit is eigenlijk de omgekeerde werking van een koelkast. Deze toestellen worden in hoofdzaak gekozen voor hun functie als airconditioning maar kunnen door middel van een klep omgeschakeld worden naar de functie van warmtepomp. De investeringskostprijs van dit type ligt relatief laag in vergelijking met de rest.

 

Lucht/water warmtepomp

Bij lucht/water warmtepompen wordt de energie uit de lucht gehaald en opgepompt tot een hogere temperatuur. Hierbij wordt de warmte afgegeven aan water. Dit is een ideaal systeem voor een verwarming van een woning. Het water dient meestal slechts tot 38°C opgewarmd te worden, waardoor een erg hoge COP-waarde bereikt kan worden door de lage condensortemperatuur. Daarnaast is het ook nog mogelijk om met sommige lucht/water warmtepompen te koelen. Dit verhoogt het comfort in de woning.

 

Water/water warmtepomp

Bij water/water warmtepompen wordt de zogenaamde "gratis" warmte uit water gehaald, er zijn verschillende mogelijkheden.

 

1) Oppompen water uit rivier of meer

Indien de te verwarmen ruimte naast een waterloop of meer ligt kan daaruit water opgepompt worden, door het warmtepompsysteem gevoerd worden en dan terug geloosd worden. Daarbij moet wel gezorgd worden voor een goed filter. Het rendement ligt relatief hoog aangezien een rivier of meer meestal niet helemaal dichtvriest en de temperatuur normaal dus niet onder de 4°C komt te liggen. Ook zal er geen uitputting van het medium ontstaan doordat het continu vervangen wordt.

 

2) Verticale grondwarmtewisselaar

In dit geval wordt een put geboord, de diepte hangt af van de grootte van de te verwarmen oppervlakte, In die put laat men water door pijpen vloeien. Het water neemt de warmte van de diepe grondlagen op en wordt weer naar boven gepompt. In het warmtepompsysteem wordt de temperatuur dan weer verhoogd tot een bruikbare temperatuur. Voor dit soort type is wel een vergunning nodig voor het boren van de put. Ook kan het rendement verminderen naar het einde van het stookseizoen door uitputting van de grond. Maar door de grote diepte is de temperatuur niet seizoensafhankelijk.

 

3) Warmte putten uit grondwater

Hierbij boort men twee putten, uit de ene pompt men grondwater op waaruit de warmte wordt gehaald. In de andere wordt het koude water geloosd. De tweede put is nodig omdat het lozen van het koude water op oppervlaktewater niet toegestaan wordt in België omwille van de grote waterverspilling. Dit systeem heeft een groter rendement dan het vorige maar de kostprijs van de installatie ligt natuurlijk veel hoger doordat ook een tweede put geboord moet worden. Het rendement hangt ook sterk af van het type grond waar de installatie geplaatst wordt. Dit systeem heeft grote voordelen wanneer de woning of het gebouw ook gekoeld moet worden. In de winter pompt men namelijk warm grondwater op, doordat hier warmte uit onttrokken wordt, koelt het af. Dit afgekoelde grondwater wordt weer opgeslagen in de andere put, zodat het in de zomer daaruit gehaald kan worden om het gebouw te koelen. Hierdoor warmt het grondwater weer op, deze warmte kan weer in de eerste put opgeslagen worden en in de winter worden gebruikt. In Nederland is ook voor dit type een vergunning nodig, wanneer er maximaal meer dan 10 m3/h opgepompt kan worden.

 

4) Horizontale grondwarmtewisselaar
Horizontale collector

Hierbij wordt er een groot buizennetwerk onder de tuin aangelegd, deze buizen bevatten water aangelengd met antivries. Er is een groot oppervlak nodig: ongeveer drie maal de grootte van het te verwarmen oppervlak. De COP is ook sterk seizoensafhankelijk omdat de leidingen maar 70 cm tot 1.5 m onder de grond liggen. Dit is ideaal als men een grote nog aan te leggen tuin heeft. Als de tuin al aangelegd is is er nog altijd de mogelijkheid om horizontale boringen uit te voeren. Dat zal natuurlijk de kostprijs verhogen. Een andere factor waar rekening mee moet worden gehouden is dat er geen diepwortelende planten boven de collector geplaatst mogen worden.